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时间:2019-05-24
《连续梁桥在车辆荷载作用下空间振动特性分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、s一⋯G—s◎轴左右车轮的竖向平动。车轮、轮轴、操纵机构、刹车4车一桥耦合振动参数分析等部件的质量则分别集中于四个质量块中(m采用模态综合法,用有限元软件ANSYS计算桥)[。f={,£4梁的振动模态,通过MATLAB求解车一桥耦合振动方程。设车辆从车头驶入桥梁到车尾离开桥梁结束。b2bl毒~一⋯一一⋯本文仅考虑单辆车通过桥梁的工况,车辆人桥前,桥梁在自重作用下处于静止状态。桥梁阻尼系数取为0.03[1]。通过参数分析,确定各参数对车一桥系统动力响应影响。分析参数包括:车道位置、路面不平度、车速。具体参数分布见表3。●ZlZ1
2、表2桥梁和车辆模型的自振频率Hz0一一XD1.序号桥梁模型序号桥梁模型序号车辆模型l1.083106.3O813.21522.012ll7.O5624.26632.609127.39635.419图4三维7自由度车辆模型42.683138.122419.199其中,车辆模型的几何尺寸、质量分布、阻尼系数、53.952148.3265l9.767刚度系数等参数详见表1。63.969158.988621.627表1车辆模型计算参数74.276169.976722.014计算参数符号数值单位85.3861710.323车体质量例25
3、.53e3kg96.0001811.047俯仰转动惯量.厂55.259e3kg·m表3车桥耦合振动分析参数侧滚转动惯量J6.893e3kg·m序号参数参数范围悬架黏滞阻尼系数C1,C2,C3,C“20e3N×s/ml车道TR1,TR2前轴悬架刚度系数1,1124.0e6N/m2路面不平度等级0(理想),B(好),C(中),D(差)后轴悬架刚度系数3'48.0e6N/m3车速V一40.6O.8Okm/h前轴轮胎质量ml,?~lt2445kg后轴轮胎质量7~lt3,17It4890kg4.1路面不平度的影响轮胎黏滞阻尼系数C£l,
4、C£2,C£3,C420e3N×s/m路面不平度具有很强的随机性,本桥例验算运用前轴轮胎刚度系数,1'rQ22.25e6N/mmatlab自编程序,用三角级数法模拟了国际标准化协后轴轮胎刚度系数”t3't48.0e6N/m会制定的ISOSCI/WG4标准规定的路面谱产生的路面不平度样本,分析路面不平度对桥梁动力响应的影X向前轴重心间距“13.479响。分别考虑0(理想),B(好),C(中),D(差)四种路Y向前轴一重心间距M21.O21面不平度作为车一桥系统模型的输入。图5~图6为Z向前轴一重心间距1,7220.9车辆分别通过
5、车道1时,跨中3号截面处(a,b,C,d)各点静挠度曲线图和在0(理想),B(好),D(差)三种路面3自振分析不平度下位移响应,过桥速度60km/h。其中,X表示利用ANSYS求解桥梁模型前18阶振型,桥梁模车头距离桥头位置,y代表竖向位移。型及车辆模型的自振频率见表2。No.12016上么堍31◎×10-3a点响应×10—3b点响应4422{o{0一2一2一d一d一6-605Olo015020025030005010o150200250300x/m×10-3c点响应xl0—3d点响应44220O暑苫一2一2-4-6-605O
6、1001502002503000501oo150200250300x/m】【,m图5车辆通过车道1时跨中3号截面各点位移响应(V=60km/h)~10—3a点响应5OO专—lO一100501oo150200250300050loo15020o2503oox10-3d点响应00{-10O501001502oo250300050100150200250300图6车辆通过车道1时跨中3号截面各点位移响应(V-60km/h}32上踢么姥No.12016◎可见,路面等级越差,动力响应越明显。不同的路表4车辆通过车道1不同工况下跨中位移极
7、值nnn面不平度激励,使桥面最大位移响应的位置有所不同。静力作用B级路面(好)D级路面(差)D级路面测点因此,分析车辆与桥梁耦合振动时,路面不平度是个很X/mY/mmX/mY/mmX/mY/ram冲击系数117.35.607117.75.903123.37.0901.264重要的因素。并且,对比表4和表5可以发现,车辆行b117.05.504117.85.815123.37.0511.281驶于不同的车道对桥梁跨中3号截面处竖向位移影响117.35.407117.85.740122.87.012l_297很小。d117.05.
8、288118.05.651123.37.0731.3384.2车速的影响表5车辆通过车道2不同工况下跨中位移极值nlnl鉴于本课题的实际情况,路面等级设为‘好’和静力作用B级路面(好)D级路面(差)D级路面‘差’的情况下,分别研究车速为40km/h、60km/h、测点X/mY
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